ALLIAGES

t98. Utilité des alliage*. — Un trè^petit nombre de métaux satisfont aux conditions spéciales exigées par l'industrie. Le fer, le zinc, l'étain, le cuivre, le plomb, le mercure, l'aluminium et le platine lont à peu près les seuls métaux qu'on emploie pure; les autres ne s'utilisent qu'à l'état d'alliagQS. Ceux mêmes que nous venons de citer forment encore des alliages très-importants.

Certains métaux sont trop mous, ils s'useraient très-rapidement ; d'autres sont trop cassants, ils se briseraient sous la pression. En mêlant convenablement deux métaux, on peut obtenir des alliages qui jouissent de propriétés étrangères aux métaux qui les constituent. — Nous pouvons prendre pour exemple l'alliage des caractères d'imprimerie. Cet alliage doit être assez fusible pour que les caractères puissent se fabriquer par moulage ; il doit prendre l'empreinte du moule pour donner des caractères nets; enfin il doit être dur et non cassant pour résister à l'action de la presse sans s'écraser ou se briser. Aucun métal ne réalise toutes ces conditions à la fois : le fer, le cuivre ne sont pas assez fusibles, il en est de même de l'or, de l'argent, du platine dont le prix est d'ailleurs trop élevé ; le zinc, l'antimoine et le bismuth sont trop cassants ; le plomb et l'étain sont trop mous. En mêlant 4 parties de plomb avec 1 partie d'antimoine, on a un alliage qui jouit de toutes les propriétés demandées ; il est très-fusible, irès-dur et très-résistant.

Pour fabriquer les monnaies, on ne peut employer ni l'or ni l'argent à l'état de pureté, ils sont trop mous et par suite s'useraient trop vite. On leur donne de la dureté en y mêlant un dixième de cuivre.

Les alliages sont pour ainsi dire de nouveaux métaux qui ont une grande importance pour l'industrie.

S99. Constitution ée» alllai^es. — On a cru pendant longtemps que les alliages n'étaient que de simples mélanges de métaux ; on se fondait sur ce que certains corps, comme l'or et l'argent, paraissent se dissoudre en toute proportion dans le mercure, de même que le plomb et le bismuth disparaissent dans l'étain en fusion. Mais un examen plus approfondi n'a pas tardé à faire reconnaître que les alliages sont de véritables combinaisons en proportions définies, souvent dissoutes dans un excès de l'un des métaux qui y entrent.

Ainsi l'or parait se dissoudre en toute proportion dans le mercure, mais si on met l'alliage liquide dans une peau de chamois, et que par pression on force l'excès de mercure à filtrer, il reste dans le nouet un alliage cristallisé contenant 1 équivalent de mercure pour 2 équivalents d'or. On utilise cette propriété dans la métalluroie de l'or.

PROPRIÉTÉS DES ALLIAGES. i69

On trouve encore une preuve de l'existence de ces combinaisons définies dans le phénomène de la liquation.

SOO. Liquation. — Si on laisse refroidir très-lentement un alliage fondu, on peut souvent constater à l'aide d'un thermomètre que la température, après s'être abaissée d'une manière continue, reste quelque temps stalionnaire; au même moment, une partie du liquide se solidifie et donne un alliage bien défini. Si on enlève ce premier alliage, quand la température recommence à s'abaisser, on pourra, au bout de quelque temps, constater sur le thermomètre un nouvel arrêt correspondant à la solidification d'un nouvel alliage. L'alliage fondu et en apparence homogène se sépare donc à une température voisine de sa fusion en plusieurs alliages en proportions définies qui existaient à l'état de mélange dans un excès de l'un des métaux ; ce phénomène constitue la liquation.

Ce même phénomène se produit également quand on chauffe un peu au-dessous de son point de fusion un alliage en apparence homogène qui, après avoir été fondu, a subi un refroidissement brusque. L'alliage défini le plus fusible coule le premier, puis, si on continue à chauffer, on obtient un nouvel alliage, et il reste à la fin une espèce d'épongé formée par le corps le moins fusible. C'est ce qui s'est produit d une manière inattendue lorsqu'on a voulu employer les plaques de sûreté pour les soupapes des chaudières à vapeur. En se basant sur ce qu'en faisant varier la proportion de l'un des métaux dans certains alliages, on peut modifier sa température de fusion, on avait imaginé de mettre sous les soupapes des chaudières à vapeur des plaques qui devaient fondre quand la vapeur aurait atteint une force élastique déterminée. Mais on reconnut bientôt qu'avant d'arriver à cette température l'alliage s'était subdivisé en plusieurs autres dont les plus fusibles, en s'écoulant, pouvaient déteinniner des fuites, et dont les derniers ne fondaient qu'à une température supérieure à celle qu'on se proposait de ne pas dépasser.

sot . Propriétés physiques. — Les alliages sont opaques, doués de l'éclat métallique, bons conducteurs de la chaleur et de l'électricité. La plupart sont blancs, mais ils sont colorés quand ils contiennent une asse grande quantité d'un métal rouge, comme le cuivre, ou jaune comme l'or.

Les alliages sont, en général, plus durs, mais moins tenaces, moins ductiles et moins malléables que les métaux dont ils sont formés : ainsi l'or, le plus ductile et le plus malléable des métaux, devient dur et cassant (aigre) quand on l'allie à l'antimoine ou au plomb. Le cuivre perd également sa ductilité en s'unissant à l'étain.

Fusibilité. — Les alliages sont toujours plus fusibles que le moins fusible des métaux qui entrent dans leur composition. Quelques-uns môme fondent souvent à une températiu'e plus basse que le plus fusible de ces métaux. — Ainsi, tandis que le plomb ne fond qu'à 535», le bismuth à 264* et réUin à 228», l'alliage de 8 de bismuth, 5 de plomb» 3 d'étain fond à 94*,5.

1)0 PRÉCIS DE GUIMIE.

TBEvn. — Les alliages de cuiTre et d'étain présentent la propil6ié remarquable de perdre leur dureté par la trempe. Ce fait curieux a été découTert par Darcet dans les circonstances suivantes : L'examen le plus superficiel montre cpie les tam-tams chinois ont été martelés ; or, chaque fois qu'on essaye de battre un alliage ayant la même composition on le voit se briser. Darcet eut l'idée de le tremper et reconnut qu'il devient immédiatement malléable. Depuis cette époque, on fabrique en France des tam-tauis aussi bons que ceux des Chinois.

901t. Fvopriétés ehlmlqaes. -^ La chaleur décompose les alliages qui contiennent un métal volatil. Cette propriété est utilisée dans la métallurgie de Tor et dans celle de l'argent : le métal pulvérulent s'incorpore d'abord au mercure ; on extrait l'excès de mercure par fîltration à travers une peau de chamois, et en chauffant ensuite l'alliage, on en chasse le reste du métal volatil.

L'oxygène a, en général, beaucoup d'action sur les alhages dans lesquels l'un des métaux est très-électro-négatif par rapport à l'autre. C'est ainsi que les alliages d'étain et de plomb, d'antimoine et de potassium légèrement chauffés brûlent avec incandescence.

SOS. Préparatton. — On fond, en général, les métaux divisés en fragments dans un creuset de terre, en ayant soin de les recouvrir de poussière de charbon, de manière à éviter toute oxydation. Si l'un des métaux est volatil, on ne l'ajoute qu'au moment où l'autre métal est déjà en f,usion, on en met d'ailleurs un petit excès pour prévenir la perte qui sera due à la volatitisation. — En coulant ensuite rapidement, on pourra obtenir un alliage homogène s'il est en petite quantité. — Si la masse était considérable, on ne pourrait pas éviter la liquation ; c'est ce qui arrive dans la coulée des canons : on est obligé de donner au moule une hauteur beaucoup plus grande que celle du canon, parce que la partie supérieure sera plus riche en étain que la partie inférieure. Cette paitie supérieure constitue la masselotte et doit être enlevée.

S04. Prlneipaiix alllai^ès usuels. — Le cuivre est un des métaux qui entrent dans le plus d'alliages. — En combinaison avec les métaux précieux, il leur donne de la dureté, et partant, leur permet de conserver toute la finesse des empreintes sans altérer leur couleur et leur éclat.

Avec l'aluminium, il donne un bronze très-dur et très-malléable.

Le cuivre forme avec Tétain des bronzes très-intéressants et qui mon^ trent bienl'infiuence de la proportion de l'un des métauxsur les propriétés de l'alliage. Ainsi, le bronze des canons est remarquable par sa ténacité ; le bronze des cloches et des tam-tams, qui ne diffère du premier que par une plus grande proportioli d'étain est cassant, mais il a une sonorité très-grande, qtae ne possède heureusement pas le bronze des canons. En augraenlanteDOorela proportion d'étain on obtient un alliage très-bleac